Zgłoś błąd

X

Zanim wyślesz zgłoszenie, upewnij się że przyczyną problemów nie jest dodatek blokujący reklamy.

Typ zgłoszenia
Treść zgłoszenia
Twój email (opcjonalnie)
Nie wypełniaj tego pola
.
Załóż konto
EnglishDeutschРусскийFrançaisEspañol中国
 

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing

Damian Marusiak | 19-05-2019 11:00 |

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i TuringUndervolting to jedna z najciekawszych rzeczy, jaką można przeprowadzić np. na laptopie lub na karcie graficznej, a dzięki której jesteśmy w stanie w bardzo szybki i prosty sposób poprawić kulturę pracy wentylatorów (w przypadku stacjonarnych GPU) lub obniżyć temperatury podzespołu (to się głównie tyczy notebooków). Undervolting przeze mnie osobiście jest bardzo szeroko wykorzystywany, bowiem od przeszło dwóch lat jest on częścią procedury testowej laptopów gamingowych. Przez ten czas sprawdziłem dobre kilkadziesiąt modeli, w tym laptopów z kartami graficznymi NVIDIA GeForce GTX 10x0 jak również nowszymi GeForce RTX 20x0. Na tej podstawie zdążyłem sobie już wyrobić pewną opinię na temat tego jak undervolting kart graficznych w laptopach faktycznie działa i która generacja jest na nią bardziej podatna.

Na łamach PurePC przetestowałem kilkadziesiąt różnych notebooków z kartami NVIDIA GeForce GTX 10x0 oraz GeForce RTX 20x0 pod kątem podatności na undervolting. Z przeprowadzonych testów można wyciągnąć wniosek, że to układy Pascal są bardziej podatne na obniżanie napięcia.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [3]

Na czym właściwie polega procedura undervoltingu karty graficznej? W przypadku kart graficznych należących do architektury Pascal bądź Turing od NVIDII kluczowa jest trzecia oraz czwarta generacja GPU Boost, która w prosty sposób pozwala na modyfikację tablic napięć oraz taktowań. Programem umożliwiającym takie zmiany jest np. MSI Afterburner i sam z niego zawsze korzystam, głównie ze względu na łatwość w dostępie do tablicy napięć oraz taktowań oraz szybkiej możliwości zapisania wybranych ustawień. Po odpaleniu programu wystarczy nacisnąć kombinację klawiszy "Lewy Ctrl+F". Przy zachowaniu fabrycznych ustawień i taktowań w testowanych notebookach wartości zapisane w tablicy napięć są zmienne i przy osiąganiu zbyt wysokiej temperatury rdzenia są one obniżane dynamicznie, przez co taktowanie w trybie GPU Boost 3.0/GPU Boost 4.0 spada często do najniższego określonego poziomu. W zdecydowanej większości przypadków niewielkie modyfikacje w tablicy napięć powodowały, że taktowanie w trybie GPU Boost 3.0 lub GPU Boost 4.0 było o wiele bardziej ustabilizowane, a uzyskanie podobnej wartości taktowania przy obniżonym napięciu skutkowało obniżeniem temperatury mobilnej karty graficznej.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [7]

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [2]
Przykładowe ustawienia napięcia w tabeli napięć i taktowań odpowiednio dla mobilnych kart NVIDIA GeForce GTX 1080 (u góry) oraz GeForce RTX 2080 (na dole).

Test ASUS G703GX - imponujący laptop z układem GeForce RTX 2080

Idąc dalej przykładami topowych, mobilnych kart graficznych należących do architektury Pascal oraz Turing, wyjaśnimy jak pracowały karty przed i po procedurze undervoltingu. W przypadku GeForce GTX 1080 w notebooku SMART7 H773F (który był oczywiście testowany na łamach PurePC pod kątem undervoltingu), taktowanie przed UV wynosiło około 1830 MHz przy napięciu wahającym się w przedziale od 1000 do 1050 mV. Wówczas celem było tak obniżyć napięcie rdzenia graficznego, aby to samo taktowanie (albo jak najbardziej zbliżone) dało się osiągnąć na niższym napięciu. Okazało się wówczas, że mobilny GeForce GTX 1080 jest bardzo podatny na tego typu działanie i już przy napięciu 900 mV pracował z bardzo zbliżonym taktowaniem wynoszącym od 1820 do 1830 MHz. Osiągnięcie tej samej wydajności przy niższym napięciu skutkowało oczywiście obniżeniem temperatury. W przypadku tej konkretnej karty graficznej różnica wyniosła 6 stopni, jednak bywają przypadki większych różnic. Oczywistym jest, że różne każdy chip graficzny może inaczej reagować, jednak na przestrzeni ostatnich dwóch lat testów zauważyłem, że karty o tej samej specyfikacji, ale umieszczone w różnych laptopach, mają podobne wyniki po obniżeniu napięcia.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [4]

Test Dream Machines RX2070 - RTX 2070 wydajniejszy od GTX 1080?

Drugim przykładem jest NVIDIA GeForce RTX 2080, w pełnej swojej odsłonie co jest bardzo ważne z punktu widzenia undervoltingu. Tutaj posłużę się notebookiem ASUS ROG G703GX. W trakcie testów taktowanie rdzenia wynosiło około 1890-1900 MHz przy napięciu wynoszącym od 1000 do 1025 mV. Podczas obniżania napięcia (które dla kart z rodziny Turing przeprowadza się w identyczny sposób jak dla Pascali) udało się osiągnąć taktowanie rzędu 1880 MHz przy obniżonym do 925 mV napięciu. Tak duża różnica również wpłynęła istotnie na końcowe wyniki, ponieważ zachowując niemal identyczne taktowanie rdzenia, temperatury obniżyły się o blisko dziesięć stopni. Nie da się jednak ukryć, że o ile w przypadku mobilnych kart Pascal wszystkie trzy najwyższe modele GPU miały zawsze bardzo dobrze widoczne różnice przed i po przeprowadzeniu procedury undervoltingu. Mowa więc o kartach NVIDIA GeForce GTX 1060, GeForce GTX 1070 oraz GeForce GTX 1080. Było to związane w dużej mierze z tym, że ich taktowania były w niewielkim stopniu zmniejszone w porównaniu do desktopowych odpowiedników. Wszystkie trzy układy mocno szybowały do góry w trybie GPU Boost 3.0. Ponadto, choć obniżono także współczynniki TDP, różnice w stosunku desktop-mobile nie były tak duże jak ma to miejsce przy architekturze Turing.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [5]

Test MSI GE75 Raider 8SE - RTX 2060 wydajniejszy od GTX 1070?

Generalnie układy GeForce GTX 1060, GeForce GTX 1070 oraz GeForce GTX 1080 były wyposażone w mniej rdzeni CUDA, mniej jednostek TMU oraz ROP, a ponadto wymiary chipów graficznych były znacznie mniejsze niż w przypadku Turingów. Dodając do tego nowy (na dzień premiery) proces technologiczny (16 nm zamiast wysłużonych 28 nm) sprawiło, że nie było konieczności znacznej redukcji taktowania rdzenia oraz współczynnika TDP. To z kolei prowadziło do tego, że karty podczas grania osiągały całkiem wysokie rzeczywiste taktowania, bardzo często przekraczające 1700-1800 MHz co w przypadku laptopów było wcześniej niemożliwe do zrealizowania. Karty mimo wszystko pracowały i tak na stosunkowo wysokich napięciach, toteż undervolting miały większy wpływ przede wszystkim na temperatury. Z kolei karty graficzne NVIDIA GeForce RTX 20x0 są zupełnie innym tworem i tutaj undervolting w notebookach już zdecydowanie rzadziej daje realne korzyści. Bardzo podobny problem mam z procesorami, ponieważ zwiększenie liczby fizycznych rdzeni sprawiło, że obniżanie napięcia np. dla rodziny Coffee Lake-H nie daje już tak wymiernych korzyści, jak miało to jeszcze miejsce przy Kaby Lake-H. O ile w przypadku 4-rdzeniowych i 8-wątkowych układów undervolting istotnie wpływał nie tylko na ustabilizowanie taktowania, ale również na często znaczne obniżenie temperatury. O tyle w przypadku Coffee Lake-H bardzo rzadko udaje się obniżyć temperatury po undervoltingu. Tutaj główną korzyścią jest tylko ustabilizowanie taktowania. Podejrzewam więc, że w przypadku 8-rdzeniowych i 16-wątkowych układów obniżenie napięcia da użytkownikowi jeszcze mniej niż dotychczas.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [6]

Test Dream Machines RG2060 - RTX 2060 w atrakcyjnej cenie

Wracając jednak do mobilnych kart NVIDIA GeForce RTX 20x0. Nie da się ukryć, że wszystkie trzy układy, a więc GeForce RTX 2060, GeForce RTX 2070 oraz GeForce RTX 2080 mają bardzo duże chipy graficzne. Rdzeń graficzny Turing TU106 ma powierzchnię 445 mm², z kolei Turing TU104 ma już powierzchnię 545 mm². W porównaniu do rdzeni Pascal GP106 (200 mm²) oraz Pascal GP104 (314 mm²) to bardzo duże różnice, które chcąc nie chcąc musiały wpłynąć na większe cięcia w przypadku taktowania rdzenia oraz współczynnika TDP. Tak naprawdę tylko GeForce RTX 2080 w swojej pełnej wersji jest najbardziej zbliżony do desktopowego układu, jednak z tego powodu montowany jest tylko do największych notebooków DTR o najbardziej zaawansowanych układach chłodzenia. Tylko w przypadku tej karty graficznej undervolting daje wymierne korzyści, które przedstawiłem choćby na przykładzie ASUS ROG G703GX. Już GeForce RTX 2070 pracuje na znacznie niższych napięciach, skutkując stosunkowo niskim taktowaniem w trybie GPU Boost 4.0, osiągając poziom 1600-1650 MHz. Mimo wszystko w przypadku tej karty jesteśmy jeszcze w stanie obniżyć o około 5 stopni temperatury karty graficznej, jeśli odpowiednio przeprowadzimy procedurę undervoltingu. Dla wszystkich pozostałych kart, a więc GeForce RTX 2060 oraz wszystkich układów Max-Q Design obniżanie napięcia nie przyniesie już praktycznie żadnych korzyści. Przetestowałem już trzy notebooki z GeForce RTX 2060 oraz dwa z GeForce RTX 2080 Max-Q Design. W żadnym przypadku nie udało się obniżyć temperatur ani istotniej wpłynąć na pobór mocy. Wszystkie te karty pracują na niskim taktowaniu, co najdobitniej widać w przypadku GeForce RTX 2060.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [8]
NVIDIA GeForce RTX 2060 Mobile, choć nie jest układem Max-Q Design, to został znacząco zredukowany pod kątem rzeczywistego taktowania rdzenia.

Test MSI GL63 8SE - najtańszy laptop z układem GeForce RTX 2060

Temperatura GPU

Spoczynek / Obciążenie

Stopnie Celsjusza (mniej = lepiej)

12
24
36
48
60
72
84
96
ASUS ROG G703GX
Core i7-8750H, RTX 2080
64
36
MSI GE75 Raider 8SE
Core i7-8750H, RTX 2060
68
37
Clevo P775DM3-G
Core i5-6600K, GTX 1070
68
37
MSI GE75 Raider 8SE
Core i7-8750H, RTX 2060
69
38
ASUS ROG G703GX
Core i7-8750H, RTX 2080
73
37
Hyperbook Pulsar Z15
Core i7-8750H, GTX 1060
74
37
Clevo P775DM3-G
Core i5-6600K, GTX 1070
74
37
Dream Machines RX2070
Core i7-9700K, RTX 2070
76
36
Hyperbook Pulsar Z15
Core i7-8750H, GTX 1060
79
38
Dream Machines RX2070
Core i7-9700K, RTX 2070
80
37
SMART7 H773F
Core i7-7700, GTX 1080
84
31
SMART7 H773F
Core i7-7700, GTX 1080
90
34
Domyślne ustawienia
Undervolting GPU

Pomimo, że GeForce RTX 2060 nie jest określany mianem Max-Q Design, z jakiegoś powodu to właśnie ten układ spośród całej trójki najbardziej obcięto. Bardzo niskie taktowanie rdzenia, które w grach nie jest w stanie osiągnąć pułapu wyższego niż 1500 MHz (chyba, że układ jest fabrycznie podkręcony) jest pokłosiem również niskiego napięcia, na jakim pracują te układy. Undervolting w tym przypadku nie daje w zasadzie nic i to samo dotyczy również kart Max-Q Design, które są energooszczędnymi wersjami pełnych, mobilnych układów Turing. Istotnym jednak pytaniem jakie się nasuwa, to czy brak realnego wpływu undervoltingu np. na niższe temperatury faktycznie jest problemem w przypadku układów GeForce RTX 20x0. W przypadku Pascali undervolting bardziej wpływał na temperatury, ale z drugiej strony były one często wyższe na ustawieniach domyślnych w porównaniu do nowych kart GeForce RTX. W przypadku Turingów z kolei sytuacja jest odwrotna - nie natknąłem się jeszcze na model, który miałby jakiekolwiek problemy ze zbyt wysokimi temperaturami. Wartości rzędu 70-75 stopni są tutaj czymś zupełnie normalnym. Wyjątkiem jest w zasadzie wspomniany ASUS ROG G703GX, którego karta osiągała już w ustawieniach domyślnych niskie temperatury rzędu 72 stopni, natomiast po UV były bardzo niskie (jak na laptopa), osiągając poziom raptem 63 stopni. Pełny, mobilny GeForce RTX 2080 jako jedyna z nowych kart pracuje na stosunkowo wysokich napięciach (choć i tak niższych niż w desktopowych wersjach GPU) i tylko tutaj różnice będą zauważalne gołym okiem. Im niżej będziemy schodzić z kartami, tym różnice przed i po UV będą się zacierać, aż w końcu dojdziemy do miejsca, gdzie tych różnic po prostu nie będzie.

Obecnie nie ma większego sensu przeprowadzać procedury undervoltingu dla mobilnych kart graficznych NVIDIA GeForce RTX 2070, RTX 2060 oraz energooszczędnych wersji Max-Q Design. Ze względu na niskie napięcie tychże kart oraz niskie taktowanie rdzenia, dodatkowe obniżanie napięcia nie wpłynie praktycznie w żadny sposób na niższe temperatury czy lepszą kulturę pracy.

Undervolting mobilnych kart graficznych NVIDIA Pascal i Turing [9]

Undervolting to bardzo przydatna rzecz, zwłaszcza w odniesieniu do mobilnych kart graficznych z rodziny Pascal. Tutaj praktycznie nie miałem sytuacji, w której obniżenie napięcia nie dawałoby widocznych korzyści typu niższe temperatury, nieco cichszy układ chłodzenia czy wydłużony czas pracy na akumulatorze. Z tego względu szeroko i otwarcie rekomendowałem stosowanie tej procedury na posiadanych laptopach z kartami GeForce GTX 10x0. W przypadku Turingów sytuacja jest trochę inna, ponieważ w zasadzie tylko dla topowych notebooków DTR z najwyższym układem GeForce RTX 2080 jestem w stanie w pełni polecić wykonanie tej czynności. Tylko tutaj różnice są na tyle duże i widoczne gołym okiem, że faktycznie warto przeprowadzić undervolting karty graficznej. W przypadku wszystkich pozostałych laptopów z niższymi kartami proces ten będzie właściwie bezcelowy. Nie potrzebnie tylko stracicie czas, a żadnych pozytywnych skutków nie odczujecie. Temperatury się nie obniżą (chyba że będzie to symboliczny jeden stopień), nie zmieni się w ogóle kultura pracy, a odrobinę dłuższy czas pracy na baterii będzie bardziej związany ze zmniejszeniem napięcia dla procesora, aniżeli dla karty graficznej. Choć jestem totalnym zwolennikiem undervoltingu, to w przypadku obecnie sprzedawanych notebooków z kartami GeForce RTX 20x0 rekomendowałbym obniżanie napięcia wyłącznie dla procesorów, gdzie jeszcze wpływa to realnie na ustabilizowanie taktowania podczas długotrwałego obciążenia. No, chyba że posiadamy naprawdę drogi sprzęt z RTX 2080, wówczas jak najbardziej polecam również UV karty graficznej. Jestem natomiast bardzo ciekawy, jak ewentualny undervolting wpłynie na mobilne karty, które niedawno zadebiutowały - mowa oczywiście o GeForce GTX 1650 oraz GTX 1660 Ti. Wkrótce testy dadzą mi odpowiedź, ale podejrzewam, że tutaj różnice będą bardziej zauważalne, niż ma to miejsce w przypadku RTX 2060 czy nawet RTX 2070.

40
Zgłoś błąd
Liczba komentarzy: 20

Komentarze:

x Wydawca serwisu PurePC.pl informuje, że na swoich stronach www stosuje pliki cookies (tzw. ciasteczka). Kliknij zgadzam się, aby ta informacja nie pojawiała się więcej. Kliknij polityka cookies, aby dowiedzieć się więcej, w tym jak zarządzać plikami cookies za pośrednictwem swojej przeglądarki.